ترانسفورماتور برق دارای سیم پیچ های اولیه، ثانویه و ثالث است. ترانسفورماتور توسط شار بین سیم پیچ ها هدایت و جریان جاری می شود. از هسته های مغناطیسی در ترانسفورماتورها استفاده می شود، که به عنوان مسیر شار عمل می کنند. هسته را می توان از مواد مختلفی تهیه کرد، در این پست برخی از آنها مورد بحث قرار می گیرد.
مواد مورد استفاده در ساخت هسته مغناطیسی در ترانسفورماتورها
هسته مغناطیسی اساساً ماده ای دارای نفوذپذیری مغناطیسی است و به محدود کردن و محصور کردن میدان های مغناطیسی در ترانسفورماتورها کمک می کند. موارد زیر انواع مواد مورد استفاده برای تولید هسته های مغناطیسی ترانسفورماتورها هستند:
هسته های فولادی ضد زنگ آمورف:
این یکی از گزینه های محبوب برای ایجاد هسته های مغناطیسی در ترانسفورماتورها است. این هسته‌ها از چندین نوار فلزی نازک ساخته شده‌اند که به کاهش جریان گردابی کمک می‌کنند.در هسته های فولادی آمورف تلفات کمتری نسبت به سایر هسته های مغناطیسی دارند و به راحتی می توانند در دماهای بالا نسبت به دسته های لمینیت استاندارد کار کنند. هسته های استیل آمورف بیشتر در ترانسفورماتورهای با راندمان بالا که در فرکانس های متوسط کار می کنند، استفاده می شوند.
هسته های آهن جامد:
این هسته‌ها شار مغناطیسی را فراهم می‌کنند و به حفظ میدان‌های مغناطیسی بالا بدون اشباع آهن کمک می‌کنند. برای هسته های ترانسفورماتورهایی که کاربردهای AC دارند توصیه نمی شوند زیرا جریان های بزرگ گردابی توسط میدان مغناطیسی تولید می شوند. این جریان های گردابی در فرکانس های بالا گرما تولید می کنند.
فلزات آمورف:
به عنوان فلزات زجاجیه نیز شناخته می شوند، این فلزات شیشه ای یا غیر کریستالی هستند. این فلزات برای ایجاد ترانسفورماتورهای با کارایی بالا مورد استفاده قرار می گیرند. این مواد از رسانایی کمی برخوردار هستند و این به کاهش جریان های گرداب کمک می کند.
فریت سرامیکی:
فریت سرامیکی یک دسته از ترکیبات سرامیکی است که از اکسید آهن و یک یا چند عنصر فلزی تشکیل شده است. هسته های مغناطیسی ساخته شده از سرامیک در کاربردهای با فرکانس بالا استفاده می شود. مواد سرامیکی در مشخصات متفاوتی تولید می‌شوند تا نیازهای مختلف الکتریکی را برآورده سازند. این مواد سرامیکی به عنوان عایق های کارآمد عمل می کنند و به کاهش جریان های گردابی کمک می کنند.
هسته مغناطیسی چند لایه:
این هسته ها دارای ورق های نازک آهنی هستند که با یک لایه عایق پوشانده شده اند. این عایق ها از جریان های گردابی جلوگیری می‌کنند و آنها را محدود به حلقه‌های تنگ در هر لایه می‌کنند. ورقه های نازک اثرات جریان گردابی را به حداقل می‌رساند.
هسته های آهن کربنیلی:
این هسته های مغناطیسی از پودر آهن کربونیل ساخته شده اند و پایداری را در طیف گسترده ای از شار مغناطیسی و سطح دما ارائه می دهند. هسته های پودر آهن کربنیل دارای دایره های کوچک آهن هستند که با یک لایه عایق نازک پوشیده شده اند. این هسته ها به کاهش تأثیر جریان های گردابی در دماهای بالا کمک می کنند.
فولاد سیلیکون:
استیل سیلیکون دارای مقاومت الکتریکی بالایی است. هسته فولادی سیلیکون عملکرد پایداری را در طول سال ها فراهم می کند. فولاد سیلیکون تراکم شار اشباع بالایی را ارائه می دهد. چند سال پیش، مشخصات فولاد سیلیکون با تغییرات شیمیایی تغییر یافت و امروز، محصول جدید با نام AISI نوع M6 شناخته می شود. فولاد M6 از نفوذپذیری بالا و تلفات کم برخوردار است و در کاربردهای با کارایی بالا مورد استفاده قرار می گیرد.
مانند هر هسته فلزی دیگر، هسته های مغناطیسی فوق الذکر دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. می توانید با یک متخصص یا یک تولید کننده معتبر مشورت کنید تا بدانید کدام یک از هسته های مغناطیسی فوق برای ترانسفورماتور شما کاملاً مناسب خواهد بود.
مقالات پیشنهادی
